Автореферат и диссертация по медицине (14.01.05) на тему:Сравнительная характеристика методов оценки степени тяжести больных с легочной гипертензией

ДИССЕРТАЦИЯ
Сравнительная характеристика методов оценки степени тяжести больных с легочной гипертензией - диссертация, тема по медицине
АВТОРЕФЕРАТ
Сравнительная характеристика методов оценки степени тяжести больных с легочной гипертензией - тема автореферата по медицине
Казымлы, Айгюн Вюгар кызы Санкт-Петербург 2014 г.
Ученая степень
кандидата медицинских наук
ВАК РФ
14.01.05
 
 

Автореферат диссертации по медицине на тему Сравнительная характеристика методов оценки степени тяжести больных с легочной гипертензией

На правах

Казымлы А¡1 гшн Вюгар кызы

Сравнительная характеристика методов оценки степени тяжести больных с легочной гииертензией

14.01.05 - кардиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 5 т 2014

Санкт-Петербург — 2014

005548342

005548342

Работа выполнена в ФГБУ «Федеральный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» Минздрава России

Научные руководители:

Моисеева Ольга Михайловна, доктор медицинских наук

Официальные оппоненты:

Хирманов Владимир Николаевич, доктор медицинских наук, профессор, ФГБУ «Всероссийский центр экстренной и радиационной медицины имени A.M. Никифорова» МЧС России, отдел сердечно-сосудистой патологии, заведующий

Новиков Владимир Игоревич, доктор медицинских наук, профессор, ГБОУ ВПО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И. И. Мечникова» Минздрава России, кафедра и отделение функциональной диагностики, заведующий

Ведущая организация - Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Военно-медицинская академия им С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации

Защита диссертации состоится » июня 2014 г. в _ часов на заседании

диссертационного совета Д 208.090.06 «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени акад. И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации по адресу: 197022, г. Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, дом 6/8. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени акад. И.П. Павлова и на сайте www.spb-gmu.ru Автореферат разослан » апреля 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Доктор медицинских наук,

профессор Матвеев Сергей Владимирович

Общая характеристика работы

Актуальность темы исследования

Легочная гипертензия (ЛГ) — группа заболеваний, для которых характерно повышение давления в легочной артерии, приводящее к развитию правожелудочковой сердечной недостаточности и преждевременной смерти пациентов. С учетом патофизиологических механизмов развития выделяют прекапиллярную и посткапиллярную ЛГ. Прекапиллярная ЛГ диагностируется по данным катетеризации правых камер сердца при повышении среднего давления в легочной артерии (ЛА) > 25 мм рт. ст., легочно-сосудистого сопротивлении (ЛСС) более 3 единиц Вуда и при наличии давления заклинивания легочных капилляров (ДЗЛК) < 15 мм рт. ст. К прекапиллярной легочной гипертензии относится легочная артериальная гипертензия (ЛАГ) (I класс легочных гипертензий, ESC Guidelines, 2009), включающая такие заболевания, как идиопатическая ЛАГ; ЛГ, ассоциированная с другими заболеваниями, лекарственными и токсическими воздействиями, а также хроническая тромбэмболическая легочная гипертензия (ХТЭЛГ).

К ключевым механизмам патогенеза прекапиллярной ЛГ относится вазоконстрикция, возникающая вследствие снижения продукции вазодилатирующих и увеличения продукции вазоконстрикторных субстанций эндотелием, ремоделирование легочных сосудов с формированием провоспалительных и протромботических условий [Tuder R.M., 2007; Mathew R., 2011]. Прогноз пациентов с ЛГ связан с целым рядом патофизиологических процессов, определяющих скорость развития структурных изменений в сосудах малого круга кровообращения и формирование дисфункции правого желудочка (ПЖ). К факторам неблагоприятного прогноза ЛГ в настоящее время относят тяжесть клинических проявлений заболевания, наличие признаков правожелудочковой сердечной недостаточности [Sitbon О., 2002] и такие показатели физической работоспособности, как дистанция прохождения в тесте с шестиминутной ходьбой (Т6МХ) [Sitbon О., 2005; Raymond L., 2010] и пиковое потребление кислорода [Sitbon О., 2002; Sun X.G., 2001], а также уровень мозгового натрийуретического пептида [Fijalkowska А., 2006; Mauritz GJ., 2011], данные эхокардиографического исследования (TAPSE — систолическая экскурсия плоскости трикуспидального кольца) [Forfia P.R., 2006; Bierre G, 2010] и гемодинамические параметры, полученные при катетеризации правых камер сердца (давление в правом предсердии (1111) > 15 мм рт. ст.; сердечный индекс (СИ) < 2,0 л/мин/м2) [D'AIonzo GE., 1991; Sitbon О., 2002].

Несмотря на то, что Т6МХ — наиболее доступный, легко воспроизводимый метод оценки функционального состояния и прогноза пациентов с легочной гипертензией, на результаты теста влияют возраст, пол, антропометрические данные, мотивация, когнитивные особенности пациента. Кроме того, наличие сопутствующей патологии — заболевания легких, костно-мышечной патологии — может снижать информативность теста [Papathanasiou J.V., 2013].

Широкая вариабельность уровня мозгового натрийуретического пептида у одного и того же пациента и отсутствие динамики на фоне терапии снижают информативность

данного показателя в оценке прогноза больных с легочной гипертензией [Andreassen А.К., 2006].

Эхокардиографический метод, используемый в оценке функции ПЖ, также имеет свои ограничения, связанные с качеством визуализации, квалификацией исследователя и возможностями аппарата.

Наиболее достоверным методом диагностики и оценки степени тяжести ЛГ по-прежнему служит катетеризация правых камер сердца, которая ввиду своей инвазивности и высокого риска развития осложнений может выполняться только в специализированных центрах, что делает ее менее доступной для мониторирования состояния больных с легочной гипертензией.

Все это создает предпосылки для поиска новых неинвазивных маркеров степени тяжести больных с легочной гипертензией.

Степень разработанности темы исследования

Существенный вклад в изучение проблемы легочной гипертензии, а именно патогенеза, оценки степени тяжести и прогноза больных внесли работы отечественных исследователей: И.Е. Чазовой, Т.В. Мартынюк, С.Н. Авдеева, A.B. Волкова, а также зарубежных авторов: N. Galie, М. Humbert, A. Torbicki, М.М. Hoeper, R.M. Tuder, G Simonneau, K.M. Moser, GE. D'Alonzo, J. Sandoval, P.R. Forfia, O. Sitbon.

В течение последних десятилетий, благодаря многочисленным исследованиям, для оценки степени тяжести и прогноза больных с легочной гипертензией определен ряд лабораторных и инструментальных показателей. Однако каждый из них в отдельности имеет ограничения в рутинной клинической практике либо в связи с техническими аспектами метода, либо вследствие анатомических особенностей или функционального состояния пациента. Существуют работы, посвященные изучению биомаркеров, параметров, оцениваемых при выполнении ЭхоКГ, МРТ сердца, исследованию физической работоспособности и гемодинамических параметров. При этом результаты комплексной оценки больных с легочной гипертензией с целью определения тяжести заболевания всеми возможными методами исследования практически отсутствуют.

Цель исследования

Провести сравнительный анализ информативности визуализирующих методов исследования, нагрузочных тестов и циркулирующих биомаркеров для характеристики степени тяжести больных с легочной гипертензией.

Задачи исследования

1. Охарактеризовать клинические и гемодинамические особенности больных с легочной гипертензией в зависимости от этиологии заболевания и степени его тяжести.

2. Изучить возможности визуализирующих методов в оценке структурно-функциональных изменений правых камер сердца и легочной артерии у больных с легочной гипертензией.

3. Оценить структуру ответа кардиореспираторной системы на физическую нагрузку в зависимости от этиологии и функционального класса легочной гипертензии.

4. Изучить содержание асимметричного диметиларгинина, миелопероксидазы и остеопонтина в периферической крови больных с легочной гипертензией.

5. Оценить информативность неинвазивных методов диагностики для характеристики гемодинамических изменений у больных с легочной гипертензией различного генеза.

Основные положения, выносимые на защиту

Тяжесть больного с легочной гипертензией определяется структурно-функциональными изменениями правого желудочка, степенью снижения сердечного индекса и уровнем его физической работоспособности по данным теста с шестиминутной ходьбой и эргоспирометрии. Для оценки сократительной способности правого желудочка, наряду с магнитно-резонансной томографией, могут успешно применяться такие эхокардиографические показатели, как фракционное изменение площади правого желудочка и систолическая скорость кольца трикуспидалыюго клапана, которая в сочетании изменением соотношения конечно-диастолических размеров правого и левого желудочков наилучшим образом отражает гемодинамические показатели малого круга кровообращения.

Уровень миелопероксидазы в плазме крови отражает степень гемодинамических нарушений и ассоциирован с развитием дисфункции правого желудочка и ремоделированием сосудов малого круга кровообращения. Снижение физической работоспособности у больных с легочной гипертензией сопряжено с повышением концентрации циркулирующих остеопонтина и асимметричного диметиларгинина. Наиболее информативным показателем в оценке степени тяжести больных с легочной гипертензией по-прежнему остается мозговой натрийуретический пропептид.

Научная новизна

Благодаря комплексному обследованию больных с легочной гипертензией получены новые данные об информативности эхокардиографического метода для оценки структурно-функциональных изменений правых камер сердца. Показано, что между эхокардиографическими параметрами, отражающими систолическую функцию правого желудочка, и такими гемодинамическими параметрами, как легочно-сосудистое сопротивление, сердечный индекс, среднее давление в легочной артерии, давление в правом предсердии существует тесная корреляционная связь.

Продемонстрировано, что дистанция прохождения в тесте с шестиминутной ходьбой, характеризуя субмаксимальный уровень переносимости физической нагрузки, косвенно отражает структурно-функциональное состояние правых и левых камер сердца. Установлено, что снижение пикового потребления 02 ассоциировано с

изменением основных гемодинамических параметров: сердечным индексом, давлением в правом предсердии, индексом легочно-сосудистого сопротивления, а также с параметрами, характеризующими структурно-функциональное состояние правых и левых камер сердца, а также сосудов малого круга кровообращения. Таким образом, эргоспирометрия может использоваться в качестве интегрального метода для оценки состояния кардиореспираторной системы у больных с легочной гипертензией.

Впервые предложена формула расчета индекса жесткости «р» легочной артерии на основании определения индекса растяжимости легочной артерии с помощью магнитно-резонансной томографии. Показано, что индекс растяжимости легочной артерии отражает ремоделирование сосудов малого круга кровообращения и может использоваться для оценки степени тяжести больных с легочной гипертензией.

Впервые продемонстрировано диагностическое значение определения уровня миелопероксидазы для оценки степени тяжести больных с легочной гипертензией. Показано, что содержание циркулирующих асимметричного диметиларгинина и остеопонтина коррелирует с показателями физической работоспособности пациентов с легочной гипертензией. Впервые продемонстрировано значение комплексного использования биомаркеров для характеристики различных звеньев патогенеза легочной гипертензии: эндотелиальной дисфункции, воспаления и оксидативного стресса. Установлено, что комбинация таких биомаркеров как миелопероксидаза и мозговой натрийуретический пропептид в наибольшей степени отражает состояние гемодинамики малого круга кровообращения и систолической функции правого желудочка.

Теоретическая и практическая значимость работы

Магнитно-резонансная томография является золотым стандартом для оценки систолической функции правого желудочка. Но такие эхокардиографические показатели, как систолическая экскурсия плоскости трикуспидального кольца, соотношение конечно-диастолических размеров правого и левого желудочков, а также фракционное изменение площади правого желудочка могут использоваться для оценки функционального состояния правого желудочка у больных с легочной гипертензией. Наибольшую информативность для характеристики гемодинамики малого круга кровообращения имеют соотношение конечно-диастолических размеров правого и левого желудочков, систолическая скорость кольца трикуспидального клапана.

Показано, что снижение индекса растяжимости легочной артерии <20% ассоциировано с наличием эхокардиографических признаков систолической дисфункции правого желудочка и уменьшением пикового потребления кислорода по данным эргоспирометрии.

Продемонстрировано, что комбинация таких параметров как дистанция прохождения в тесте с шестиминутной ходьбой, пиковое потребление кислорода и величина прироста кислородного пульса на физическую нагрузку может использоваться для мониторирования состояния больных с легочной гипертензией.

Установлено, что наиболее информативными биомаркерами для динамического наблюдения за пациентами с легочной гипертензией являются миелопероксидаза и мозговой натрийуретический пропептид.

Методология и методы исследования

Объектом исследования были 72 пациента с легочной гипертензией различной этиологии, предметом исследования — неинвазивные методы оценки степени их тяжести. В работе использованы общеклинические, лабораторные и инструментальные методы исследования, соответствующие современному методическому уровню обследования больных с легочной гипертензией. Достоверность полученных данных подтверждена методами математической статистики.

Степень достоверности и апробация материалов диссертации

Степень достоверности полученных в работе результатов определяется достаточным объемом выборки, а также использованием современных методов исследования. Кроме того, достоверность подтверждена адекватными методами статистической обработки данных. Полученные результаты соответствуют поставленным задачам.

Материалы исследования представлены в виде докладов и обсуждены на IV Ежегодной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов ФГБУ «Федеральный Центр сердца, крови и эндокринологии им. В.А. Алмазова» (Санкт-Петербург, 2012 г.), 3-м Мировом Конгрессе по сердечной недостаточности (Стамбул, 2012 г.), Европейском конгрессе по сердечной недостаточности (Белград, 2012 г), 22-м Европейском конгрессе по артериальной гипертензии (Лондон, 2012 г); 5-м Мировом симпозиуме по легочной гипертензии (Ницца, 2013 г.), Европейском конгрессе по сердечной недостаточности (Лиссабон, 2013 г.), 23-м Европейском конгрессе по артериальной гипертензии (Милан, 2013 г.), Европейском конгрессе кардиологов (Амстердам, 2013 г.), Российском национальном конгрессе кардиологов (Санкт-Петербург, 2013 г.).

По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, из них 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.

Внедрение результатов работы

Результаты научного исследования используются в клинической работе ФГБУ «Федеральный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» Минздрава России и на кафедре факультетской терапии с курсом эндокринологии, кардиологии и функциональной диагностики им. Г.Ф. Ланга с клиникой ГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Минздрава России.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 157 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов, результатов исследования, обсуждения результатов, выводов и практических рекомендаций. В работе содержится 25 рисунков и 26 таблиц. Список цитируемой литературы включает 211 источников, из которых 207 иностранных.

Содержание работы Материалы и методы исследования

Исследование проводилось на базе ФГБУ «Федеральный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» с сентября 2010 года по 28 февраля 2013 года и носило проспективный характер. Обследовано 72 пациента с легочной гипертензией. В исследуемую группу вошли 42 пациента с идиопатической ЛАГ, 9 больных с ЛАГ на фоне коррегированных врожденных пороков сердца, 8 больных с ЛАГ на фоне системной склеродермии и 13 пациентов с неоперабельной ХТЭЛГ. Все пациенты перед включением в исследование подписывали информированное согласие, одобренное локальным этическим комитетом. На момент включения в исследование только 25 (35%) больных с ЛГ получали ЛАГ-специфическую терапию. Клинико-демографическая характеристика пациентов представлена в таблице 1. Все пациенты обследованы согласно рекомендациям Европейского общества кардиологов по диагностике и лечению легочной гипертензии. В исследование включались пациенты с легочной гипертензией без клинически значимой сопутствующей патологии со средним ДЛА >25 мм рт.ст., ДЗЛК <15 мм рт.ст., ЛСС > 240 дин х сек х см"5. В исследование не включались пациенты с ЛГ на фоне патологии левых камер сердца и легких, а также с ЛГ с многофакторной природой развития.

Контрольную группу для определения нормальных значений биомаркеров составили 12 практически здоровых лиц в возрасте от 24 до 65 лет (средний возраст 34 ± 14 лет, соотношение мужчин : женщин = 5:7). Контрольная группа и группа больных с ЛГ были сопоставимы по демографическим характеристикам.

Для верификации диагноза всем пациентам по стандартному протоколу выполнялась катетеризация правых камер сердца с помощью термодилюционного баллонного катетера (7F Swan-Ganz catheter, Corodyn TD, B.Braun Medical Ltd., Германия). Измерение ЛСС производилось по формуле ЛСС =[80х (среднее давление ЛА-ДЗЛК)/СВ], где ДЗЛК- давление заклинивания легочных капилляров, СВ- сердечный выброс.

ЭхоКГ исследование выполнялась на аппарате VIVID 7D, (General Electric, США) по стандартному протоколу. Правые камеры сердца оценивались согласно рекомендациям Американского общества по эхокардиографии (2010).

Таблица 1 — Клиническая характеристика больных с легочной гипертензией

Показатели ИЛАГ п = 42 корр. ВПС п = 9 сзст п = 8 хтэлг п= 13 Контроль п= 12

Возраст, лет 44 ± 15 37± 17 54± 11 37 ± 12 34 ± 14

Женский пол, п (%) 31 (74) 7(78) 7(88) 6(46) 7(58)

Индекс массы тела 26 ±6 20 ±3 27 ±5 26 ±6 24 ±3

Ш-1У ФК (ВОЗ), п (%) 23 (55) 7(78) 7(88) 12 (92) 0

Сопутствующая патология

Ишемическая болезнь ■г 0 1 0 0

сердца, п

Артериальная гипертензия, п 16 2 5 2 0

Сахарный диабет, п 5 1 0 0 0

Терапия, (п)

Блокаторы кальциевых з 0 2 0 0

каналов

Ингибиторы ФДЭ 5-го типа 8 3 2 1 0

Антагонисты эндотелиновых 1 0

рецепторов

Диуретики 28 3 6 10 0

Варфарин 37 6 6 13 0

Бета-адреноблокаторы 4 0 Ó 1 0

Антагонисты рецепторов 3 0 0 1 0

ангиотензиногена

Физическая работоспособность оценивалась с помощью кардиопульмонального нагрузочного теста (КПНТ) и Т6МХ, который выполнялся согласно рекомендациям Американского торакального общества (2002).

КПНТ выполнялся на эргоспирометре Oxycon Pro (CARDINAL HEALTH, Германия). Потребление кислорода и выделение углекислого газа определялись непрерывно (breath by breath метод) при выполнении физической нагрузки на велоэргометре. Использовался непрерывно-возрастающий нагрузочный протокол с инкрементом физической нагрузки 10 Вт в минуту.

МРТ сердца проводилась на MAGNETOM Trio a Tim Sistem 3.0 Тесла (Siemens, Германия) в режиме синхронизации с ЭКГ с использованием контраста Магневист в объеме 20 мл. Сопротивляемость легочной артерии (JIA) рассчитывалась как отношение ударного объема к пульсовому давлению в JIA = [(максимальная площадь поперечного сечения JIA - минимальная площадь поперечного сечения ЛА)/пульсовое давление ЛА]. Индекс растяжимости ЛА = [(максимальная площадь поперечного сечения ЛА -минимальная площадь поперечного сечения ЛА)/минимальная площадь поперечного сечения ЛА]. Индекс жесткости «р» ЛА = [(log СДЛА/ДДЛА)/(максимальная поперечная

S JIA - минимальная поперечная S ЛА)/минимальная S JIA)]. Индекс эластичности ЛА (мм рт. ст.) = [(ПДЛА х максимальная поперечная S ЛА - минимальная поперечная S ЛА)], где СДЛА — систолическое давление в ЛА, ДДЛА — диастолическое давление в ЛА, ПДЛА — пульсовое давление в ЛА, ЛА — легочная артерия, S — площадь ЛА.

Уровень миелопероксидазы (МПО) и остеопонтина определялся в ЭДТА-стабилизированной плазме иммуноферментным методом с помощью стандартных наборов фирмы eBiosciences. Содержание миелопероксидазы и остеопонтина в плазме крови выражали в нг/мл. Уровень асимметричного диметиларгинина (АДМА) определяли в сыворотке крови иммуноферментным методом с помощью стандартного набора фирмы Immundiagnostik AG Содержание АДМА выражали в мкмоль/л. Уровень N-терминального фрагмента мозгового натрийуретического пропептида (NT-proBNP) определяли в сыворотке крови с помощью стандартного набора (Roche Diagnostic GmbH, Германия) электрохемилюминесцентным методом (Elecsys).

Статистический анализ данных, полученных в ходе исследования, проведен с использованием прикладных статистических программ Statistica for Windows ver. 10.0 (StatSoft Inc., Tulsa, OK, USA). Для показателей, имеющих приближенно нормальное распределение, результаты представлены в виде среднего арифметического значения (М), среднеквадратичного отклонения (с) и количества признаков в группе (п), в остальных случаях — в виде медианы и квартилей. Критерий значимости устанавливался на уровне р<0,05. Корреляционные связи между парами количественных переменных оценивали, используя непараметрический критерий Спирмена. Для выявления независимого влияния на количественные показатели качественных факторов была использована процедура однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA), для показателей с распределением, отличным от нормального, — непараметрические критерии: медианный и Краскела-Уоллиса. Для подбора наилучшего уравнения пересчета индекса растяжимости легочной артерии в индекс жесткости «ß» использован метод нелинейного регрессионного анализа. Для оценки связей между биомаркерами и общими показателями был применен линейный множественный регрессионный анализ с пошаговым отбором показателей. Для выявления различий между подгруппами по одиночным показателям использовались разные варианты дисперсионного анализа: параметрические (ANOVA) и непараметрические (U-тест по методу Манна и Уитни, Н-тест по Крускалу и Уоллису). Для выявлений различий между группами по совокупности показателей применялся дискриминантный анализ с пошаговым отбором переменных. Канонический анализ использовался для выявления значимых корреляций между двумя наборами признаков.

Результаты исследования

В исследование включено 72 пациента в возрасте от 18 до 75 лет (средний возраст 45 ± 16 лет). Для решения вопроса о возможности объединения пациентов с различной этиологией ЛГ в одну группу был проведен дискриминантный анализ, выявивший статистически значимые различия по 6 параметрам: дистанция прохождения в Т6МХ, уровень давления в ЛА, площадь правого предсердия, толщина передней стенки ПЖ,

TASV, TAPSE. Однако индивидуальный вклад каждого параметра в дискриминантную процедуру оказался незначительным (р = 0,02), за исключением диастолического давления в ЛА (р=0,001). Таким образом, результаты дискриминантного анализа подтверждают правильность рассмотрения различных групп пациентов вместе, поскольку даже при очень большом наборе показателей четких различий между группами пациентов с различной этиологией ЛГ нет.

Период от появления симптомов заболевания до постановки диагноза в среднем составлял 40,8 (30-60) месяца. За период наблюдения 1,7 года (0,8-2,3 года) умерли 9 пациентов (12,5%). К концу первого года наблюдения выживаемость в общей группе ЛГ составила 98%, к 3-му году — 80%. Ухудшение течения ЛГ за описываемый период отмечено у 22 пациентов (29,1%). Среднее время до ухудшения течения ЛГ составило 11,3 (5,5-27) мес. К концу первого года наблюдения 82% пациентов были свободными от ухудшения течения заболевания, к третьему году только 68% пациентов оставались в клинически стабильном состоянии.

У больных с ЛГ во всех исследуемых группах выявлена дилатация правых камер сердца и гипертрофия передней стенки ПЖ. Пациенты с ХТЭЛГ характеризовались более выраженной дилатацией правых камер сердца по сравнению с остальной группой пациентов с ЛГ (площадь ПП 36±12 мм2 и 27±10 мм2, соответственно, р=0,02; базальный размер ПЖ 60±8 мм и 53±8 мм, соответственно; р=0,007). Напротив, у больных с коррегированными ВПС в связи с наличием длительно существующей постнагрузки на ПЖ отмечена наиболее выраженная его гипертрофия. Перикардиальный выпот имели 36,1% больных. Увеличение соотношения ПЖ:ЛЖ ассоциировалось с увеличением ФК ЛГ (рисунок 1, pi_4=0,02; р2-4=0,02).

1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0

1 ФК 2 ФК 3 ФК 4 ФК

Рисунок 1 — Соотношение конечно-диастолических размеров правого и левого желудочков у больных с различными функциональными классами легочной гипертензии

Независимо от этиологии ЛГ во всех исследуемых группах выявлено снижение систолической функции ПЖ, которое усугублялась с нарастанием функционального класса ЛГ (таблица 2).

Таблица 2 — Эхокардиографические показатели, характеризующие систолическую функцию правого желудочка у больных с различными функциональными классами

I ФК, II ФК, III ФК, IV ФК,

Показатели n — 6 n= 17 n = 41 n = 8 Нормы P

Pi P2 Рз P4

ФИП ПЖ, % 35± 6 30±8 25±7 22±11 >35 0,003

TAPSE, см 2,4±0,8 2±0,4 1,6±0,4 1,6±0,5 >1,6 <0,001 P2-3 = 0,04

TASV, м/с 14±4 11±2 10±2 9±4 >10 <0,001 pi^t = 0,04 P2^t = 0,02

Базальный strain ПЖ 20±4 17±4 14±6 12±6 >18 <0,05

Срединный strain ПЖ 21±6 18±4 14±4 13±6 >20 <0,01 P2-3 = 0,004

Верхушечный strain ПЖ 22±9 17±5 13+4 12±6 >19 <0,05 Р2-з = 0,02

Tei index 0,6±0,2 0,7±0,3 0,8±0,3 0,9±0,4 <0,55 >0,05

При катетеризации правых камер сердца подтвержден прекапиллярный генез ЛГ. Такие гемодинамические параметры как давление в 1111, СИ, ЛСС, ударный объем, смешанная венозная сатурация (8у02) были ассоциированы с функциональным классом ЛГ (рисунок 2). Выявлена тесная корреляционная связь между ЭхоКГ параметрами, характеризующими систолическую функцию ПЖ, и гемодинамическими показателями. Наиболее информативным показателем, благодаря ассоциации его с такими прогностическими параметрами, как давление в 1111, СИ и ЛСС, оказалось соотношение ПЖ:ЛЖ. Для определения комбинации ЭхоКГ параметров, в большей степени характеризующих гемодинамику малого круга кровообращения, был проведен канонический анализ. Была получена значимая каноническая корреляция (г=0,77; р=0,007) между интегральной ЭхоКГ характеристикой с одной стороны и интегральной гемодинамической характеристикой с другой. Вклад соотношение ПЖ:ЛЖ в ЭхоКГ характеристику составил г=0,97, ТАЗУ, соответственно, г=Ч),71. Наибольший вклад в каноническую величину, определяющую гемодинамику малого круга, вносят среднее давление в ЛА (г=0,87), давление в ПП (г=0,76), индекс ЛСС (1=0,86) и СИ (г= -0,64).

ixo,ei

S 1 ФК И2ФК ШЗФК В 4 ФК

ДПП \гм рт ст ЛСС УО мл СИ.г.;м»н/м2 5*02 <И>

ДНИ* ГСК *СНГ®

Рисунок 2 — Основные гемодинамические параметры в зависимости от функционального класса легочной гипертензии

При помощи ЯОС-анализа выявлено пороговое значение соотношения конечно-диастолических размеров ПЖ:ЛЖ, разделяющее больных в зависимости от степени снижения СИ. Таким значением оказалась величина 1,21 с чувствительностью 95% и специфичностью 43% (рисунок За). Площадь под кривой составила 0,802. ЯОС-анализ позволил выявить и пороговое значение соотношения конечно-диастолических размеров ПЖ:ЛЖ (1,24), разделяющее больных в зависимости от уровня давления в ПП, с чувствительностью 84% и специфичностью 56% (рисунок 36). Площадь под кривой составила 0,764.

Кривые ROC

Чувствительность-??1'« Спешфшос^

ПЖ:.1Ж> UJ (СП<2Л я!яжш&) ПЖ:Л2:<Ш (СН^Лл/мвв/.ч1)

Чувсттггс.-ш>е1Ь-Я4 Ч Специфичность - 56°о

ГОЬ:ЛЖ> JJJ(,"irmi|OMitрт. ст.) ПЖ:ЛЯГ«1,34{Д1Ш-<10мчрт. гт.)

Плошиь ; Стиидутви Ittl KfB»o8 • 1ЯВОЧ Нижяй ЧхцршДП yjmnn JIT

O.S32 | от 0.0(101 0,927

а) б)

Рисунок 3 — ROC-кривые чувствительности и специфичности соотношения конечно-диастолических размеров правого и левого желудочков в выявлении больных а) с сердечным индексом >2,0 л/мин/м2 и <2,0 л/мин/м2, б) с давлением в правом предсердии > 10 и <10 мм рт. ст.

Для оценки геометрии и функции ПЖ «золотым стандартом» признана МРТ сердца. У больных с ЛГ выявлена дилатация правых камер сердца (повышение индекса

конечно-диастолического объема ПЖ= 108±35 мл/м2) с признаками гипертрофии ПЖ (толщина свободной стенки ПЖ= 6,6±1,8 мм) и снижение фракции выброса ПЖ (30±11%). С помощью канонического анализа определена комбинация МРТ параметров, которая может быть применена для характеристики гемодинамики малого круга кровообращения. Выявлена значимая каноническая корреляция (г=0,82; р=0,002) между интегральной МРТ характеристикой, с одной стороны, и интегральной гемодинамической характеристикой, с другой. Вклад конечно-диастолического объема ЛЖ в МРТ характеристику составил г=0,92, ударного объема ЛЖ — г=0,92 и конечно-диастолического диаметра ЛЖ — г=0,61. Наибольший вклад в каноническую величину, определяющую гемодинамику малого круга, вносят сердечный выброс ЛЖ (г=0,92), индекс ЛСС (г^0,84) и среднее давление в ЛА (г=-0,87). Выявлены значимые корреляционные связи между фракцией выброса ПЖ и ФИП ПЖ (г=0,58; р<0,0001). Получена формула пересчета фракционного изменения площади ПЖ, измеренного с помощью эхокардиографии, в величину фракции выброса ПЖ, оцененную с помощью МРТ:

ФВ ПЖ = 2,23+ 1,04 X ФИП ПЖ.

Установлены также связи фракции выброса ПЖ с ЭхоКГ показателями систолической функции ПЖ: TAPSE (r=0,51; р=0,0005), TASV (г=0,42; р=0,005) и соотношением конечно-диастолических размеров ПЖ:ЛЖ (г=^0,47; р=0,02), что подчеркивает перспективы использования ЭхоКГ в качестве более доступного и экономичного метода для оценки сократительной способности ПЖ. При проведении множественного регрессионного анализа выявлены ЭхоКГ параметры, обладающие наибольшей предиктивной способностью в отношении фракции выброса ПЖ:

ФВ ПЖ= 0,58 X ФИП ПЖ - 0,51 х TASV - 0,26 х соотношение конечно-диастолических размеров ПЖ:ЛЖ +0,42 х TAPSE + 26,2.

Коэффициенты регрессии, полученные с помощью процедуры пошаговой регрессии: р < 0,0001; R=0,76; Adj R2=0,58.

Помимо этого получены значимые корреляционные связи между показателями МРТ и показателями гемодинамики малого круга кровообращения (таблица 3). Установлены значимые положительные корреляционные связи между такими показателями МРТ сердца как конечно-систолический размер ЛЖ, конечно-диастолический объем ЛЖ, ударный объем и гемодинамическими параметрами, характеризующими функцию ЛЖ: сердечный выброс, ударный объем ЛЖ, а также значимые отрицательные корреляционные связи с ЛСС.

В настоящем исследовании у пациентов с ЛГ выявлено снижение индекса растяжимости ЛА 10% (9,0-16,5), повышение индекса жесткости «ß» ЛА 6,1 (4,6-10,2) и индекса эластичности ЛА 424 мм рт. ст. (254-678) (таблица 4). Установлена отрицательная корреляционная связь между индексом растяжимости ЛА и индексом жесткости «р» ЛА (г=—0,90; р<0,0001), а также индексом эластичности ЛА (г=Ч),90; р<0,0001).

Таблица 3 — Корреляционный анализ показателей магнитно-резонансной томографии сердца и гемодинамических показателей

Показател и КДО ПЖ ксо ПЖ КДР ПЖ ФВ ПЖ КДР ЛЖ KCP ЛЖ КДО ЛЖ УО ЛЖ

Давление вПП 0,47t 0,52t 0,57t - -0,51t - - -

СДЛА - - - - -0,35* -0,50t -0,29* -

ДДЛА — - - -0,30* -0,43} -0,38* -0,41} -0,35*

ДЛА среднее - - - -0,30* -0,42} -0,51t -0,35* -

МОК - - -0,47} 0,33* 0,73t 0,55t 0,53t -0,49t

СИ - -0,55t - 0,62t 0,37* 0,36* 0,34

Ударный объем ЛЖ ■ - - -0,41} 0,71t 0,45} 0,62t 0,54t

лее - - - -0,41} -0,66t -0,50t -0,63t -0,61t

MV02 - - -0,40* 0,53t 0,54t - 0,41* 0,38*

Достоверность корреляций: * — р < 0,05, J — р < 0,01, t— Р < 0,001

Таблица 4 — Данные магнитно-резонансной томографии легочной артерии

Параметры Нормы Легочная гипертензия п = 48

Сопротивляемость легочной артерии Индекс растяжимости ЛА, % Индекс жесткости р ЛА, Индекс эластичности ЛА, мм рт. ст. 5,2 (4,4-6,3) 55,2 (27,3-64,6) 1,8(4,6-10,2) 32,6(23,2-51,4) 1 (0,69-1,32) 10(9,0-16,5) 7 (5-11) 424 (254-678)

Эти данные позволяют предположить, что неинвазивный маркер, каким является индекс растяжимости JIA, может отражать структурно-функциональные изменения в проксимальных отделах ДА, которые ранее оценивались с помощью инвазивного метода — катетеризации правых камер сердца. Значения индекса жесткости JIA можно рассчитать, зная значение индекса растяжимости JIA:

индекс жесткости «ß» JIA = 102,4 / индекс растяжимости JIA.

Разделив группу больных с ЛГ в зависимости от уровня индекса растяжимости ЛА, мы выявили у пациентов с индексом растяжимости ЛА < 20% более высокий уровень NT-proBNP — 1558 (738-4341) пг/мл по сравнению с 306 (178-370) пг/мл у больных с индексом растяжимости ЛА >20% (р<0,05), наличие ЭхоКГ признаков систолической дисфункции ПЖ: TASV 10 ± 2 и 12 ± 1 см/сек, соответственно (р=0,007) и TAPSE 1,7 ± 0,4 и 2 ± 0,4 см, соответственно (р=0,04), глобальная деформация

миокарда ПЖ 13±4 и 21±5%, соответственно (р=0,001), ФИП ПЖ 24±7 и 32±8%, соответственно (р= 0,02). Наряду с этим больные с индексом растяжимости ЛА <20% имели доминирующий правый желудочек — соотношение ПЖ:ЛЖ 1,41 ± 0,17 по сравнению с 1,15 ± 0,18% в подгруппе с индексом >20% (%2 = 7,3; р < 0,01). Снижение индекса растяжимости ЛА <20% было сопряжено с уменьшением V02 peak (15±4 мл/мин/кг и 20±4,4 мл/мин/кг соответственно; р= 0,04) при КПНТ, которое также используется в качестве прогностического критерия у больных с ЛГ.

Дистанция прохождения в Т6МХ является одним из прогностических критериев у больных с ЛГ. В настоящем исследовании у пациентов с ЛГ среднее значение дистанции в Т6МХ было снижено до 357 ± 98 м. Степень выраженности одышки по шкале Борг составляла 2,5±1,5 балла, сатурация 02 в покое 95±3% и на пике ФН 90±7%. Установлены отрицательные корреляционные связи между дистанцией прохождения в Т6МХ и давлением в ПП (г=—0,32; р=0,007), индексом ЛСС (гМ),31; р=0,009), а также положительные корреляционные связи с СИ (г=0,34; р=0,004) и смешанной венозной сатурацией 02 (г=0,31; р=0,02). Выявлена связь между дистанцией прохождения в Т6МХ и показателями, характеризующими функцию и морфологию ПЖ по ЭхоКГ данным, такими как глобальная продольная деформация ПЖ (г = 0,41; р = 0,003), TASV(r = 0,32; р = 0,01), TAPSE (г =0,32; р=0,01), соотношение ПЖ:ЛЖ (г = -0,34; р = 0,01). Таким образом, дистанция прохождения в Т6МХ, характеризуя субмаксимальный уровень переносимости физической нагрузки, косвенно отражает структурно-функциональное состояние правых и левых камер сердца, что позволяет использовать его в оценке степени тяжести и мониторинге больных с ЛГ.

Снижение физической работоспособности у пациентов с ЛГ подтверждено данными КПНТ. Средние значения V02 peak были снижены по сравнению с должными величинами для данного пола и возраста (15,6 ± 4,6 мл/мин/кг). Низкий уровень физической работоспособности у больных с ЛГ был обусловлен снижением резервных возможностей кардиореспираторной системы, что выражалось низким приростом кислородного пульса (3,4 ± 1,7 мл/уд), патологически большим приростом ЧСС (9,5 ± 2,7 уд/мин/мл) и уменьшением резерва ЧСС. Наклонность к тахикардии в покое (87 ± 12 уд в мин) — одна из особенностей больных с ЛГ. В процессе выполнения нагрузки анаэробный порог был достигнут у 29 больных. Потребление 02 на анаэробном пороге составляло 14,2 ± 4,3 мл/мин/кг. Помимо этого больные с ЛГ имели значительное повышение Ve/C02 как в покое (43 ± 6), так и на пике ФН (50 ± 13), снижение PetC02 в конце выдоха в покое (27 ± 4 мм рт. ст.) и на пике (24 ± 6 мм рт. ст.), увеличение мертвого пространства, вследствие ухудшения вентиляторно-перфузионных отношений во время выполнения физической нагрузки за счет ремоделирования сосудов малого круга кровообращения. По результатам дисперсионного анализа физическая работоспособность больных с ЛГ зависела от функционального класса: снижение V02 peak у больных с IV ФК 9,4±1,0 мл/мин/кг по сравнению с 23,2 ± 2,7 мл/мин/кг у больных с I ФК (р=0,004) и 17,6±4,1 мл/мин/кг у больных со II ФК (р=0,006). С нарастанием степени тяжести ЛГ происходило ухудшение легочного газообмена при выполнении ФН, о чем свидетельствовало резкое повышение Ve/VС02 от покоя к пику и резкое снижение PetC02 от покоя к пику у больных с высоким ФК. (рисунок 4).

Снижение VO2 peak было ассоциировано со снижением диффузионной способности легких по данным комплексного обследования функции легких (г=0,40; р<0,05). Установлены корреляционные связи между V02 peak и основными гемодинамическими параметрами: СИ (г= 0,47; р= 0,002), индексом JICC (г=^-0,38; р= 0,01), смешанной венозной сатурацией 02 (г=0,40; р=0,02), а также параметрами, характеризующими структурно-функциональное состояние правых и левых камер сердца, а также сосудов малого круга кровообращения.

норма Г ФК ПФК ШФК IV ФК

Рисунок 4 — Характер изменения вентиляторных эквивалентов и парциального давления Ог и С02 в конце выдоха во время выполнения физической нагрузки у здоровых лиц и у больных с легочной гипертензией с различным функциональным классом

При проведении множественного регрессионного анализа уровень V02 peak определялся величиной PetC02 на пике ФН, разницей PetC02 в покое и на пике ФН, ЧСС на пике нагрузки, величиной СИ, диффузионной способностью легких, размером ПЖ, конечно-систолическим объемом ПЖ, отношением мертвого пространства к дыхательному объему на пике физической нагрузки.

V02 peak = -2,47 х A Pet С02 + 0,05 х ЧСС ник+1,1 * СИ+0,03 х ДСЛ - 0,08 диаметр ПЖ + 0,01 КСО ПЖ - 0,19 х Vd/Vt +0,4 d02 /dW+2,3 х pet С02 - 6,34,

где Л Pet СО2 — изменение парциального давления СО: в конце выдоха в покое и на пике нагрузки, СИ — сердечный индекс, ДСЛ — диффузионная способность легких на задержке дыхания, КСО — конечно-систолический объем, Vd/Vt — отношение мертвого пространства к дыхательному объему, d02 /dW — доставка кислорода на мощность нагрузки.

У пациентов с ЛГ выявлено повышение уровня миелопероксидазы (МПО) в плазме крови 35,3 (29,4—50,4) нг/мл по сравнению с контрольной группой 19,3 (15,0— 25,3) нг/мл (р=0,005). Установлены корреляционные связи между уровнем МПО и величиной СИ (i=-0,42; р=0,002), индексом ЛСС (г=0,40; р=0,03). Вместе с тем, уровень МПО был тесно связан с величиной соотношения ПЖ:ЛЖ (г=043; р=0,004), индексом производительности ПЖ (г= 0,38; р=0,01) и ФИП ПЖ (г=-0,39; р=0,007). Повышение

уровня МПО было ассоциировано с параметрами, отражающими ремоделирование сосудов малого круга кровообращения: индексом жесткости «ß» J1A (i=0,58; р=0,0009), податливостью JIA (г=Ч),53; р=0,002), индексом растяжимости JIA (i=-0,50; р=0,004) и индексом эластичности JIA (i=-0,53; р=0,002).

У больных с ЛГ выявлено повышение уровня АДМА в сыворотке крови по сравнению с контрольной группой: 0,68±0,25 мкмоль/л против 0,35±0,12 мкмоль/л (р<0,05). Изменение концентрации АДМА было связано с такими гемодинамическими показателями, как величина давления в ПП (г= 0,31; р<0,05) и ударный объем ЛЖ (г=— 0,34; р=0,01). Наряду с этим установлены обратные корреляционные связи между уровнем АДМА и дистанцией прохождения в Т6МХ (г =-0,37; р = 0,004), а также пиковой мощностью ФН в процентах от должного по данным КПНТ (г = -0,42; р = 0,02). Установлена прямая корреляционная связь между уровнем АДМА и таким прогностическим биомаркером, как NT-proBNP (г =0,44; р=0,001). По данным множественной регрессии максимальное влияние на уровень АДМА оказывали такие показатели, как NT-proBNP и пиковая мощность ФН в процентах от должного (р=0,0001; R=0,32; Adj R2=0,27).

По сравнению с контрольной группой у больных с ЛГ отмечено повышение уровня остеопонтина в плазме крови: 64 ± 14 нг/мл против 92 ± 32 нг/мл; р = 0,006. Повышение уровня остеопонтина было ассоциировано со снижением физической работоспособности, о чем свидетельствует уменьшение таких показателей как дистанция прохождения в Т6МХ (г=-0,37; р=0,003), V02 peak (i= -0,35; р=0,03) и пиковая мощность ФН в процентах от должного (г=-0,40; р=0,02). Выявлена также корреляционная связь между содержанием остеопонтина в плазме крови и таким прогностическим биомаркером как NT-pro BNP (i=0,32; р=0,03). Максимальное влияние на уровень остеопонтина по результатам множественной регрессии оказывали дистанция прохождения в Т6МХ и пиковая мощность ФН (р=0,007; R=0,42; Adj R2=0,13).

Пациенты с ЛГ характеризовались высоким уровнем N-концевого натрийуретического пропептида (NT-proBNP) — 1225 (288-2392) пг/мл. Повышение уровня NT-proBNP было ассоциировано с гемодинамическими нарушениями как в малом, так и в большом круге кровообращения, а именно с повышением среднего ДЛА (г=0,30; р=0,01), повышением давления в ПП (г=0,42; р=0,0006), увеличением индекса ЛСС (r=0,51; р=0,0001), а также со снижением СИ (г=-0,39; р=0,001) и смешанной венозной сатурации (г=-0,33; р=0,02). По результатам пошаговой множественной регрессии установлено, что наибольшее влияние на уровень NT-proBNP оказывали следующие параметры: ФИП ПЖ (р = 0,008), АДМА (р = 0,002), кислородный пульс (р = 0,02), индекс растяжимости ЛА (р=0,004), мочевая кислота (р= 0,009), индекс производительности ПЖ (р= 0,04), TAPSE (р= 0,03), сердечный выброс (р= 0,04). Коэффициенты регрессии, полученные с помощью процедуры пошаговой регрессии для NT-proBNP (р < 0,0001; R=0,84; Adj R2=0,69).

Для определения комбинации биомаркеров, в наибольшей степени характеризующих гемодинамику малого круга кровообращения, физическую работоспособность, структурно-функциональное состояние ПЖ как по данным ЭхоКГ,

так и по данным МРТ сердца, был проведен канонический анализ, который позволил выявить зависимость между разными совокупностями признаков за счет построения наиболее связанных канонических величин. При исследовании зависимости между сочетанием биомаркеров и параметрами, отражающими гемодинамику малого круга кровообращения, была выявлена значимая каноническая корреляция (г=0,76; р=0,02) между интегральной лабораторной характеристикой сердечной недостаточности и оксидативного стресса, выраженной в виде сочетания NT-proBNP и МПО, с одной стороны, и интегральной гемодинамической характеристикой, выраженной повышением ЛСС и снижением СИ. Вклад NT-pro BNP в лабораторную характеристику составил г=0,896, тогда как вклад МПО соответствовал 1=0,644. Наибольший вклад в каноническую величину, определяющую гемодинамику малого круга, вносили СВ (г= -0,91), СИ (г= -0,83) и индекс ЛСС (г=0,85). При исследовании зависимости между комбинацией биомаркеров и ЭхоКГ признаками была получена аналогичная интегральная лабораторная характеристика (вклады NT-proBNP и МПО были соответственно г=—0,88 и г =-0,78), с которой ассоциирована структурно-функциональная характеристика ПЖ (вклад увеличения соотношения ПЖ:ЛЖ г=— 0,98; снижения глобальной деформации ПЖ г=М),65; ФИП ПЖ r=0,63; TASV г=0,70). Коэффициент канонической корреляции 1=0,53; р=0,005. При исследовании зависимости между биомаркерами и физическим состоянием были получены две значимые канонические корреляции, которые показали разнонаправленное действие биомаркеров на функциональные характеристики работоспособности. Пациенты с высоким уровнем NT-pro BNP (г=0,96) характеризовались снижением физической работоспособности, а именно снижением V02 peak (г^0,85), низким приростом 02 на ФН (г=М},72), повышением Ve/COj (г=0,52) и снижением дистанции прохождения в Т6МХ (г^0,57). У больных, имеющих повышенный уровень МПО (г=—0,999), наблюдалось снижение сатурации при выполнении КПНТ (г=-0,91) (коэффициент канонической корреляции 1=0,53; р=0,01).

Для выявления отличий среди пациентов различного ФК также был проведен дискриминантный анализ с включением 38 параметров, характеризующих размеры, функции правых и левых камер сердца, возраст, гемодинамические параметры и биомаркеры для оценки тяжести ЛГ. Вероятность правильной классификации после первичной процедуры составляла 96%. После пошаговой процедуры количество параметров уменьшилось до 16. Среди них выявлено 8 статистически значимых параметров: СИ (р=0,04), дистанция прохождения в Т6МХ (р < 0,0001), уровень МПО в плазме крови (р<0,0001), V02 peak (р=0,03), размер (р=0,03) и фракция выброса ПЖ (р=0,009), TAPSE (р=0,01), индекс производительности ПЖ (р=0,04). Вероятность правильной классификации при этом снизилась до 93%. Таким образом, дискриминантный анализ показал четкое различие в зависимости от ФК ЛГ. По результатам дискриминантного анализа наиболее важными биомаркерами для оценки тяжести больных оказались миелопероксидаза и NT-proBNP.

Выводы

1. Наиболее важными характеристиками функционального класса легочной гипертензии, который отражает степень тяжести больных, служат сердечный индекс, дистанция прохождения в тесте с шестиминутной ходьбой, уровень миелопероксидазы в плазме крови, пиковое потребление 02, размер правого желудочка и фракция его выброса, систолическая экскурсия плоскости трикуспидального кольца и индекс производительности ПЖ.

2. Индекс растяжимости легочной артерии, определяемый методом магнитно-резонансной томографии, отражает струюурно-функциональные изменения артерий малого круга кровообращения, которые ранее оценивались с помощью инвазивного метода — катетеризации правых камер сердца.

3.Показатели эргоспирометриии, такие как пиковое потребление 02, кислородный пульс, вентиляторный эквивалент С02, парциальное давление С02 в конце выдоха, и степень их изменений при физической нагрузке могут служить для характеристики степени тяжести больных с легочной гипертензией.

4. Высокий уровень миелопероксидазы в плазме крови ассоциирован с увеличением легочно-сосудистого сопротивления, снижением сердечного индекса, эхокардиографическими и МРТ параметрами, характеризующими степень дисфункции правого желудочка и ремоделирование легочной артерии.

5. Повышение концентрации асимметричного диметиларгинина и остеопонтина в плазме крови тесно связано с уровнем физической работоспособности у больных с легочной гипертензией.

6. Уровень N-концевого натрийуретического пропептида является наиболее информативным биомаркером, отражающим тяжесть гемодинамических нарушений, степень дисфункции правого желудочка и ремоделирования легочной артерии, определяющим прогноз больных с легочной гипертензией.

7. Уровень миелопероксидазы и N-концевого натрийуретического пропептида в периферической крови — наиболее информативные биомаркеры в оценке степени тяжести и прогноза у больных с легочной гипертензией.

Практические рекомендации

Для оценки степени тяжести больного с легочной гипертензией рекомендуется помимо стандартных зхокардиографических параметров измерение соотношения конечно-диастолических размеров ПЖ:ЛЖ, фракционного изменения площади ПЖ.

Повышение соотношения конечно-диастолических размеров ПЖ:ЛЖ>1,21 позволяет прогнозировать снижение СИ<2,0 л/мин/м, а соотношение конечно-диастолических размеров ПЖ:ЛЖ >1,24 — повышение давления в правом предсердии более 10 мм рт. ст.

Для пересчета эхокардиографического параметра, характеризующего систолическую функцию ПЖ в фракцию выброса, оцененную с помощью МРТ сердца, рекомендуется использовать следующую формулу.

ФВ ПЖ = 2,23 + 1,04 х ФИП ПЖ. Снижение индекса растяжимости легочной артерии менее 20% позволяет прогнозировать развитие дисфункции ПЖ

Для пересчета неинвазивного параметра индекса растяжимости легочной артерии в инвазивный индекс жесткости легочной артерии рекомендована следующая формула: индекс жесткости «(5» легочной артерии = 102,4/ индекс растяжимости легочной артерии.

Для оценки физической работоспособности помимо Т6МХ рекомендуется выполнение КПНТ, который позволяет определить максимальную переносимость физических нагрузок, с оценкой пикового потребления 02, кислородного пульса, вентиляторного эквивалента С02, парциального давления С02 в конце выдоха и степень их изменений при физической нагрузке

Для комплексной оценки состояния больного с легочной гипертензией и динамического наблюдения в процессе лечения рекомендуется определение миелопероксидазы и N-концевого натрийуретического пропептида.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Гончарова Н.С. Современная терапия легочной артериальной гипертензии: анализ данных Северо-Западного регистра / Н.С. Гончарова, А.В. Казымлы, А.В. Наймушин, О.М. Моисеева // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. -2012. -Т. 11. № 4. - С.79-84.

2. Казымлы А.В. Клиническое значение оценки индекса растяжимости легочной артерии у пациентов с легочной артериальной гипертензией / А.В. Казымлы. А.В. Рыжков, Н.С. Гончарова, А.В. Березина, А.В. Наймушин, О.М. Моисеева // Артериальная гипертензия. - 2013. -Т. 19. №2. - С. 132-138.

3. Гончарова Н.С. Анализ медикаментозной терапии у больных с легочной артериальной гипертензией по данным регистра ФЦСКЭ / Н.С. Гончарова, А.В. Казымлы. А.В. Наймушин, О.М. Моисеева // Бюллетень Федерального центра сердца, крови и эндокринологии им. В.А. Алмазова. -2013. — №4,- С.77-85.

4. Гончарова Н.С. Клиническая значимость концентрации мозгового натрийуретического пептида и мочевой кислоты в сыворотке крови в комплексном обследовании пациентов с легочной артериальной гипертензией / Н.С. Гончарова, А.В .Казымлы. А.В. Наймушин, О. М. Моисеева // Бюллетень Федерального центра сердца и эндокринологии им. В.А.Алмазова. -2011. — С. 19.

5. Казымлы А.В. Прогностическое значение исследования уровня миелопероксидазы в плазме крови у больных с легочной гипертензией /А.В .Казымлы. А.В.Рыжков // Бюллетень Федерального центра сердца и эндокринологии им. В.А.Алмазова. - 2012. -. С. 51.

6. Goncharova N. S. Exercise performance, hemodinamic data and heart failure biomarkers in patients with pulmonary arterial hypertension / N. S. Goncharova, A.V. Naymushin, A.V. Kazimli. OM. Moiseeva // Cardiovasc Research. - 2012. - Vol.93, Suppl. 1. - S 85.

7. Goncharova N. Pulmonary arterial hypertension in northwest région of Russia / N. Goncharova, A. Kazimli. A. Naymushin, O. Moiseeva // Journal of Hypertension. - 2012. -Vol. 30, e-suppl.-A. - e 245.

8. Goncharova N. Conventional and specific pulmonary arterial hypertension therapy prior to the pulmonary hypertension center referral in the northern-west region of Russia / N. Goncharova, A. Kazimli. A. Naymushin, O. Moiseeva // European Journal of Heart Failure. -2012.-Vol 11, Suppl. l.-S. 108.

9. Kazimli A. Myeloperoxidase as a marker of right heart dysfunction in patients with pulmonary hypertension / A. Kazimli. N. Goncharova, A. Ryzhkov, A. Naymushin, O. Moiseeva//Cardiovascular Therapeutics.-2012.-Vol. 30, Suppl. l.-P. 15.

10. Kazimli A. Estimation of pulmonary artery distensibility index in patients with pulmonary artery hypertension / A.V. Kazimli, A.V. Ryzkov, N. S. Goncharova, A. V. Beresina, A. V. Naymushin, O. M. Moiseeva // European Journal of Heart Failure. - 2013 - Vol. 12, Suppl. l.-S. 156.

11. Kazimli A.V. The clinical utility of osteopontin in pulmonary hypertension / A.V. Kazimli. A.V. Ryzhkov , N.S. Goncharova, A.V. Naymushin, O.M. Moiseeva // Journal of Hypertension..- 2013. -Vol.31, e-Suppl.-A.- e 545.

12.Kazimli A.V. Myeloperoxidase, osteopontin and asymmetrical dimethylarginine as biomarkers of pulmonary hypertension severity / A.V. Kazimli. A.V. Ryzhkov , N.S. Goncharova, A.V. Naymushin, O.M. Moiseeva // European Heart Journal. - 2013. - V.34, Suppl.l.-P. 48.

АДМА

ВПС

ДЗЛК

ДЛАср.

ИЛАГ

КПНТ

ЛА

ЛАГ

ЛГ

ЛЖ

ЛСС

МОК

МПО

МРТ

ПЖ

ПЖ:ЛЖ ПП

РСДЛА СВ

СДЛА

СЗСТ

СИ

Т6МХ

УО

ФДЭ

ФИППЖ

ФК

ФН

хтэлг

ЧСС

ЭхоКГ

ГЧТ-ргоВ^

Ре«;о2

ТАРвЕ

ТА8У

Уе/УС02

У02реак

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

асимметричный диметиларгинин

врожденные пороки сердца

давление заклинивания легочных капилляров

среднее давление в легочной артерии

идиопатическая легочная артериальная гипертензия

кардиопульмональный тест

легочная артерия

легочная артериальная гипертензия легочная гипертензия левый желудочек

легочно-сосудистое сопротивление минутный объем кровотока миелопероксидаза магнитно-резонансная томография правый желудочек

соотношение конечно-диастолических размеров правых и левых желудочков правое предсердие

расчетное систолическое давление в легочной артерии сердечный выброс

систолическое давление в легочной артерии

системные заболевания соединительной ткани

сердечный индекс

тест с шестиминутной ходьбой

ударный объем

фосфодиэстераза

фракционное изменение площади правого желудочка функциональный класс физическая нагрузка

хроническая тромбоэмболическая легочная гипертензия

частота сердечных сокращений

эхокардиография

К-терминальный натрийуретический пропептид парциальное давление С02 в конце выдоха систолическая экскурсия плоскости трикуспидального кольца

систолическая скорость кольца трикуспидального клапана вентиляторный эквивалент С02 пиковое потребление кислорода

Подписано в печать 05.05.14 Формат 60х84'/16 Цифровая Печ. л. 1.0 _Тираж 100_Заказ 01/05_печать_

Типография «Фалкон Принт» (197101, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Пушкарская, д. 54, офис 2)

 
 

Текст научной работы по медицине, диссертация 2014 года, Казымлы, Айгюн Вюгар кызы

ФГБУ «Федеральный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» Минздрава России

На правах рукописи

04201 4601 29 Казымлы Айгюн Вюгар кызы

Сравнительная характеристика методов оценки степени тяжести больных с легочной гипертензией

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности кардиология 14.01.05

Научный руководитель: д. м. н. О.М. Моисеева

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ — 2014

СОДЕРЖАНИЕ

Введение.....................................................................................................................4

Глава 1. Обзор литературы......................................................................................13

1.1. Определение и классификация легочной гипертензии................................13

1.2. Основные моменты патогенеза легочной артериальной гипертензии........14

1.4.1. Функциональный класс легочной гипертензии.....................................20

1.4.2. Оценка физической работоспособности больных с легочной гипертензией......................................................................................................20

1.4.3. Гемодинамические параметры в оценке тяжести больных с легочной гипертензией......................................................................................................22

1.4.4. Оценка функции правого желудочка у больных с легочной гипертензией......................................................................................................23

1.4.5. Оценка состояния сосудов малого круга кровообращения...................26

1.4.6. Значение исследования биомаркеров в оценке степени тяжести легочной гипертензии........................................................................................27

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ......................................32

2.1. Клиническая характеристика пациентов......................................................32

2.2. Инструментально-лабораторные методы исследования..............................35

2.2.1. Катетеризация правых камер сердца......................................................35

2.2.2. Эхокардиографическая оценка правых камер сердца............................36

2.2.3. Метод комплексного исследования функции внешнего дыхания.........37

2.2.4. Метод магнитно-резонансной томографии............................................38

2.2.5 Оценка уровня физической работоспособности.....................................39

2.2.5.1. Тест с шестиминутной ходьбой........................................................39

2.2.5.2. Кардиопульмональный нагрузочный тест........................................40

2.2.6. Методы иммунноферментного анализа..................................................41

2.3. Методы статистической обработки результатов...........................................42

Глава 3. Результаты собственных исследований....................................................44

3.1. Клиническая картина и выживаемость больных с легочной гипертензией.........................................................................................................44

3.2. Результаты эхокардиографического исследования больных с легочной гипертензией.........................................................................................................45

3.3. Результаты катетеризации правых камер сердца у больных с легочной гипертензией.........................................................................................................51

3.4. Результаты функционального тестирования легких у больных с легочной гипертензией.........................................................................................................57

3.5. Оценка физической работоспособности у больных с легочной гипертензией.........................................................................................................59

3.5.1. Оценка физической работоспособности с помощью Т6МХ.................59

3.5.2. Оценка уровня физической работоспособности у больных с легочной гипертензией с помощью эргоспирометрии....................................................61

3.6. Оценка структурно-функционального состояния сердца и сосудов малого круга кровообращения с помощью магнитно-резонансной томографии............................................................................................................68

3.7. Исследование биомаркеров у больных легочной гипертензией..................75

3.7.1. Исследование миелопероксидазы в плазме крови.................................75

3.7.2. Асимметричный диметиларгинин..........................................................81

3.7.3. Остеопонтин.............................................................................................85

3.3.4. Натрийуретический пептид.....................................................................89

Обсуждение..............................................................................................................97

Выводы...................................................................................................................126

Практические рекомендации.................................................................................128

Список сокращений...............................................................................................129

Список литературы................................................................................................131

ВВЕДЕНИЕ

Легочная гипертензия — группа заболеваний, для которых характерно повышение давления в легочной артерии, приводящее к развитию правожелудочковой сердечной недостаточности и преждевременной смерти пациентов. Прекапиллярная легочная гипертензия диагностируется по данным катетеризации правых камер сердца при повышении среднего давления в легочной артерии > 25 мм рт. ст., легочно-сосудистого сопротивлении более 3 единиц Вуда и при наличии давления заклинивания в легочной артерии (ДЗЛК) < 15 мм рт. ст. К прекапиллярной легочной гипертензии относится легочная артериальная гипертензия (ЛАГ) (I класс легочных гипертензий, ESC Guidelines, 2009), включающая такие заболевания, как идиопатическая легочная артериальная гипертензия; легочная гипертензия, ассоциированная с другими заболеваниями, лекарственными и токсическими воздействиями, а также хроническая тромбоэмболическая легочная гипертензия.

К ключевым механизмам патогенеза прекапиллярной легочной гипертензии относится вазоконстрикция, возникающая вследствие снижения продукции вазодилатирующих и увеличения продукции вазоконстрикторных субстанций эндотелием, ремоделирование легочных сосудов с формированием провоспалительных и протромботических условий [Tuder R.M., 2007; Mathew R., 2011]. Прогноз пациентов с легочной гипертензией связан с целым рядом патофизиологических процессов, определяющих скорость развития структурных изменений в сосудах малого круга кровообращения и формирование дисфункции правого желудочка. К факторам неблагоприятного прогноза легочной гипертензии в настоящее время относят тяжесть клинических проявлений заболевания, наличие признаков правожелудочковой сердечной недостаточности [Sitbon О., 2002] и такие показатели физической работоспособности, как дистанция прохождения в тесте с шестиминутной ходьбой (Т6МХ) [Sitbon О., 2005; Raymond L., 2010] и пиковое потребление кислорода [Sitbon О., 2002; Sun X.G., 2001],> а также уровень мозгового натрийуретического пептида [Fijalkowska

А., 2006; Mauritz G.J., 2011], данные эхокардиографического исследования (TAPSE — систолическая экскурсия плоскости трикуспидального кольца) [Forfia P.R., 2006; Bierre G., 2010] и гемодинамические параметры, полученные при катетеризации правых камер сердца (давление в правом предсердии (ПП) >15 мм рт. ст.; сердечный индекс (СИ) < 2,0 л/мин/м2) [D'Alonzo G.E., 1991; Sitbon О., 2002].

Несмотря на то, что Т6МХ — наиболее доступный, легко воспроизводимый метод оценки функционального состояния и прогноза пациентов с легочной гипертензией, на результаты теста влияют возраст, пол, антропометрические данные, мотивация, когнитивные особенности пациента. Кроме того, наличие сопутствующей патологии — заболевания легких, костно-мышечной патологии — может снижать информативность теста [Papathanasiou J.V., 2013].

Широкая вариабельность уровня мозгового натрийуретического пептида у одного и того же пациента и отсутствие динамики на фоне терапии снижают информативность данного показателя в оценке прогноза больных с легочной гипертензией [Andreassen А.К., 2006].

Эхокардиографический метод, используемый в оценке функции правого желудочка, также имеет свои ограничения, связанные с качеством визуализации, квалификацией исследователя и возможностями аппарата.

Наиболее достоверным методом диагностики и оценки степени тяжести легочной гипертензии по-прежнему служит катетеризация правых камер сердца, которая ввиду своей инвазивности и высокого риска развития осложнений может выполняться только в специализированных центрах, что делает ее менее доступной для мониторирования состояния больных с легочной гипертензией.

Все это создает предпосылки для поиска новых неинвазивных маркеров степени тяжести больных с легочной гипертензией.

Степень разработанности темы исследования

Существенный вклад в изучение проблемы легочной гипертензии, а именно патогенеза, оценки степени тяжести и прогноза больных с легочной гипертензией внесли работы следующих отечественных исследователей: И.Е. Чазовой, Т.В. Мартынюк, С.Н. Авдеева, A.B. Волкова, а также зарубежных авторов: N. Galie, М. Humbert, А. Torbicki, М.М. Hoeper, R.M. Tuder, G. Simonneau, K.M. Moser, G.E. D'Alonzo, J. Sandoval, P.R. Forfia, O. Sitbon.

В течение последних десятилетий, благодаря многочисленным исследованиям, для оценки степени тяжести и прогноза больных с легочной гипертензией определен ряд лабораторных и инструментальных показателей. Однако каждый из них в отдельности имеет ограничения в рутинной клинической практике либо в связи с техническими аспектами метода, либо вследствие анатомических особенностей или функционального состояния пациента. Существуют отдельные работы, посвященные изучению биомаркеров, параметров, оцениваемых при выполнении ЭХОКГ, МРТ сердца, исследованию физической работоспособности и гемодинамических параметров. При этом результаты комплексной оценки больных с легочной гипертензией с целью определения тяжести заболевания всеми возможными методами исследования практически отсутствуют.

Цель исследования

Провести сравнительный анализ информативности визуализирующих методов исследования, нагрузочных тестов и циркулирующих биомаркеров для характеристики степени тяжести больных с легочной гипертензией.

Задачи исследования

1. Охарактеризовать клинические и гемодинамические особенности больных с легочной гипертензией в зависимости от этиологии заболевания и степени его тяжести.

2. Изучить возможности визуализирующих методов в оценке структурно-функциональных изменений правых камер сердца и легочной артерии у больных с легочной гипертензией.

3. Оценить структуру ответа кардиореспираторной системы на физическую нагрузку в зависимости от этиологии и функционального класса легочной гипертензии.

4. Изучить содержание асимметричного диметиларгинина, миелопероксидазы и остеопонтина в периферической крови больных с легочной гипертензией.

5. Оценить информативность неинвазивных методов диагностики для характеристики гемодинамических изменений у больных с легочной гипертензией различного генеза.

Основные положения, выносимые на защиту

Тяжесть больного с легочной гипертензией определяется структурно-функциональными изменениями правого желудочка, степенью снижения сердечного индекса и уровнем его физической работоспособности по данным теста с шестиминутной ходьбой и эргоспирометрии. Для оценки сократительной способности правого желудочка, наряду с магнитно-резонансной томографией, могут успешно применяться такие эхокардиографические показатели, как фракционное изменение площади правого желудочка и систолическая скорость кольца трикуспидального клапана, которая в сочетании изменением соотношения конечно-диастолических размеров правого и левого желудочков

наилучшим образом отражает гемодинамические показатели малого круга кровообращения.

Уровень миелопероксидазы в плазме крови отражает степень гемодинамических нарушений и ассоциирован с развитием дисфункции правого желудочка и ремоделированием сосудов малого круга кровообращения. Снижение физической работоспособности у больных с легочной гипертензией сопряжено с повышением концентрации циркулирующих остеопонтина и асимметричного диметиларгинина. Наиболее информативным показателем в оценке степени тяжести больных с легочной гипертензией по-прежнему остается мозговой натрийуретический пропептид.

Научная новизна

Благодаря комплексному обследованию больных с легочной гипертензией получены новые данные об информативности эхокардиографического метода для оценки структурно-функциональных изменений правых камер сердца. Показано, что между эхокардиографическими параметрами, отражающими систолическую функцию правого желудочка, и такими гемодинамическими параметрами, как легочно-сосудистое сопротивление, сердечный индекс, среднее давление в легочной артерии, существует тесная корреляционная связь.

Продемонстрировано, что дистанция прохождения в тесте с шестиминутной ходьбой, характеризуя субмаксимальный уровень переносимости физической нагрузки, косвенно отражает структурно-функциональное состояние правых и левых камер сердца. Установлено, что снижение пикового потребления О2 ассоциировано с изменением основных гемодинамических параметров: сердечным индексом, давлением в правом предсердии, индексом легочно-сосудистого сопротивления, а также с параметрами, характеризующими структурно-функциональное состояние правых и левых камер сердца, а также сосудов малого круга кровообращения.

Таким образом, подтверждено, что эргоспирометрия может использоваться в качестве интегрального метода для оценки состояния кардиореспираторной системы у больных с легочной гипертензией.

Впервые предложена формула расчета индекса жесткости «(3» легочной артерии на основании определения индекса растяжимости легочной артерии с помощью магнитно-резонансной томографии. Показано, что индекс растяжимости легочной артерии отражает ремоделирование сосудов малого круга кровообращения и может использоваться для оценки степени тяжести больных с легочной гипертензией.

Впервые продемонстрировано диагностическое значение определения уровня миелопероксидазы для оценки степени тяжести больных с легочной гипертензией. Показано, что содержание циркулирующих асимметричного диметиларгинина и остеопонтина коррелирует с показателями физической работоспособности пациентов с легочной гипертензией. Впервые продемонстрировано значение комплексного использования биомаркеров для характеристики различных звеньев патогенеза легочной гипертензии: эндотелиальной дисфункции, воспаления и оксидативного стресса. Установлено, что комбинация таких биомаркеров как миелопероксидаза и мозговой натрийуретический пропептид в наибольшей степени отражает состояние гемодинамики малого круга кровообращения и систолической функции правого желудочка.

Теоретическая и практическая значимость работы

Магнитно-резонансная томография является золотым стандартом для оценки систолической функции правого желудочка. Но такие эхокардиографические показатели, как систолическая экскурсия плоскости трикуспидального кольца, соотношение размеров правого и левого желудочков, а также фракционное изменение площади правого желудочка могут

использоваться для оценки функционального состояния правого желудочка у больных с легочной гипертензией. Наибольшую информативность для характеристики гемодинамики малого круга кровообращения имеют соотношение конечно-диастолических размеров правого и левого желудочков, систолическая скорость кольца трикуспидального клапана.

Показано, что снижение индекса растяжимости <20% ассоциировано с наличием эхокардиографических признаков систолической дисфункции правого желудочка и уменьшением пикового потребления кислорода по данным эргоспирометрии.

Продемонстрировано, что комбинация таких параметров как дистанция прохождения в тесте с шестиминутной ходьбой, пиковое потребление кислорода и величина прироста кислородного пульса на физическую нагрузку может использоваться для мониторирования состояния больных с легочной гипертензией.

Установлено, что наиболее информативными биомаркерами для динамического наблюдения за пациентами с легочной гипертензией являются миелопероксидаза и мозговой натрийуретический пропептид.

Методология и методы исследования

Объектом исследования были 72 пациента с легочной гипертензией различной этиологии, предметом исследования — неинвазивные методы оценки степени их тяжести. В работе использованы общеклинические, лабораторные и инструментальные методы исследования, соответствующие современному методическому уровню обследования больных с легочной гипертензией. Достоверность полученных данных подтверждена методами математической статистики.

Степень достоверности и апробация материалов диссертации

Степень достоверности полученных в работе результатов определяется достаточным объемом выборки, а также использованием современных методов исследования. Кроме того, достоверность подтверждена адекватными методами статистической обработки данных. Полученные результаты соответствуют поставленным задачам.

Материалы исследования представлены в виде докладов и обсуждены на IV Ежегодной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов ФГБУ «Федеральный Центр сердца, крови и эндокринологии им. В.А. Алмазова» (Санкт-Петербург, 2012 г.), 3-м Мировом Конгрессе по сердечной недостаточности (Стамбул, 2012 г.), Евр�